Beschreibung

 

Definition der Fourier Transformation

Das Programm ermöglicht das Lesen, Verarbeiten und Darstellen von kontinuierlichen zeitdiskreten Signalen im Zeitbereich und Frequenzbereich. Das Programm verfügt über einen FFT-Algorithmus (Fast Fourier-Transformation, Radix-2-Algorithmus) für eine schnelle Zeit-Frequenz-Konvertierungen (es wird keine Frequenz-Zeit-Konvertierung unterstützt). Die FFT ist vergleichbar mit der allgemeineren DFT (Diskret Fourier Transformation), jedoch ist die FFT wesentlich schneller in Bezug auf die Rechengeschwindigkeit.

Aufgrund des einfachen Dateiformats, ist das Importieren aus anderen Werkzeugen, Tabellenkalkulationsprogrammen oder eigenen Programmen sehr einfach. Auf diese Weise können Rohwerte von Analog-Digital Wandlern verwendet werden für die Charakterisierung eines Verstärkers oder einer kompletten Messkette, aber auch für eine theoretische Analyse synthetisch generierte Werte. Neben dem Laden der Werte, muss auch die Abtastrate in den Programmoptionen gewählt werden. Eine Aufzeichnung von Messdaten wird nicht unterstützt, jedoch kann das Programm einfach in andere Anwendungen eingebunden werden. Zusätzlich bietet die Software ein Änderungserkennung der Quelldatei um die Anzeige automatisch zu aktualisieren. Diese Funktion kann für eine gleitende Messwertanzeige verwendet werden. Zusätzlich bietet die Software die Möglichkeit der Darstellung eines Histogramms und eine automatische Prüfung auf Rechteck- oder Normalverteilung.

Eine vielfältige Manipulation der Daten ermöglicht einen noch tieferen Blick in die Messdaten. Zu der Manipulation der Daten gibt es eine große Anzahl typischer Fensterfunktionen zur Minimierung des Leck Effekts. Im Zeitbereich werden alle Werte mit einer speziellen Funktion gewichtet. Eine weitere Manipulation der Daten ist das Auffüllen von Nullen auf die nächst höheren zweier Potenzen. Damit erzielt man eine feinere spektrale Auflösung. Die Anzahl der Messwerte ist nicht mehr auf eine zweier Potenz limitiert. Eine weitere Datenmanipulation ist die Intervallfunktion. Diese realisiert eine variable Mittelung im Frequenzbereich. Es werden unkorrelierte Signale (z.B. Rauschen) minimiert und systematische Störungen aus dem Rauschband hervorgehoben. Statistische Daten wie Minimum, Maximum, Spitze-Spitze Wert, Mittelwert, Effektivwert, Gleichrichtwert, Scheitelfaktor, Formfaktor, Rauschen und Drift können berechnet werden. Es wird auch eine automatische Prüfung der Verteilung durchgeführt (Normal- oder Gleichverteilung). Um Störanteile herauszufiltern ist ein variabler leistungsfähiger digitaler Filter vorhanden. Dieser kann frei parametriert werden und ist als FIR Filter realisiert. Es kann ein Hochpass-, Tiefpass-, Bandpass- und Bandsperrfilter mit verschiedenen Steigungen realisiert werden. Ein Tiefpassfilter kann durch das Begrenzen der Bandbreite das Rauschen reduzieren, mit einem Bandsperrfilter können 50Hz oder 60Hz Interferenzen herausgefiltert werden. Die berechneten FIR Filterkoeffizienten können exportiert werden um diese in eigenen Anwendungen zu verwenden.

Leck Effekt und Prinzip der Fensterfunktion

Das Programm ist sehr einfach zu bedienen und benötigt keine Einarbeitungszeit. Einige Beispieldateien und eine ausführliche Hilfe tragen hierzu bei. Die intuitive grafische Benutzeroberfläche beinhaltet direkt die wichtigsten Funktionen. Die Grafik bietet Mausunterstützung mit Scrollrad. Mit der Mehrfachzoom Möglichkeit können einzelne Teile im Detail betrachtet werden. Zu jedem Datenpunkt können die dazugehörigen Werte beim Überfahren mit der Maus angezeigt werden. Mit einer Reihe von Optionen kann die graphische Darstellung vom Benutzer beeinflusst werden. Der Zeitbereich wird benutzerskaliert und der Frequenzbereich wird in der üblichen Dezibel Skala dargestellt. Die Amplitude im Frequenzbereich kann aber auch linear als Effektivwert oder als Rauschdichte dargestellt werden. Die maximale spektrale Amplitude kann automatisch auf 0dB gesetzt oder manuell festgelegt werden. Der Frequenzbereich kann aber auch als linear als Effektivwerte dargestellt werden. Ergebnisse können zur Dokumentation in verschiedenen Formaten abgespeichert oder direkt ausgedruckt werden. Alle dargestellten Werte lassen sich in Tabellenform oder als Graph exportieren.

All diese Funktionen können für die Spektralanalyse von Ingenieuren, Naturwissenschaftlern, Studenten, Fachleuten und ambitionierten Amateuren in der digitalen Signalverarbeitung eingesetzt werden. Ein grundlegendes Verständnis im Bereich der digitalen Signalverarbeitung ist vorteilhaft. Die Freeware ist lediglich in der Anzahl der Werte beschränkt, jedoch nicht im Funktionsumfang.